LCD的工作原理

顾名思义，液晶显示器(Liquid Crystal Display，简称LCD)就是使用了
“液晶”(Liquid Crystal)作为材料的显示器，那什么是液晶呢？其实，液
晶是一种介于固态和液态之间的物质，当被加热时，它会呈现透明的液态，
而冷却的时候又会结晶成混乱的固态，液晶是具有规则性分子排列的有机化
合物。液晶按照分子结构排列的不同分为三种：类似粘土状的Smectic 液晶、
类似细火柴棒的Nematic 液晶、类似胆固醇状的Cholestic 液晶。这三种液
晶的物理特性都不尽相同，用于液晶显示器的是第二类的Nematic 液晶，分
子都是长棒状的，在自然状态下，这些长棒状的分子的长轴大致平行。
随着研究的深入，人们开始掌握液晶的许多其他性质：当向液晶通电时，
液晶体分子排列得井然有序，可以使光线容易通过；而不通电时，液晶分子
排列混乱，阻止光线通过。通电与不通电就可以让液晶像闸门般地阻隔或让
光线穿过。这种可以控制光线的两种状态是液晶显示器形成图像的前提条件，
当然，还需要配合一定的结构才可以实现光线向图像转换，我们先来看看最
原始的单色液晶显示器。

液晶通光原理
液晶显示器有很多种不同的结构，但从原理来看，基本上是相似的，现
在我们就举例说明一下。TN(扭曲向列型)单色液晶显示器的液晶面板包含了两片相当精致的无钠
玻璃素材，称为Substrates，中间夹着一层液晶，结构就好像一块“三明治”。
我们重点来看一下中间层，也就是液晶层，液晶并不是简单地灌入其中，而
是灌入两个内部有沟槽的夹层，这两个有沟槽的夹层主要是让液晶分子可以
整齐地排列好，因为如果排列不整齐的话，光线是不能顺利地通过液晶部分
的。为了达到整齐排列的效果，这些槽制作得非常精细，液晶分子会顺着槽
排列，槽非常平行，所以各分子也是完全平行的。